Time-dependent solvation of potassium ions in helium nanodroplets: interaction fingerprints

Анотація

Атоми лужних металів, які мають тенденцію залишатися на поверхні крапель гелію, поступово сольватуються та заглиблюються всередину крапель під час іонізації. Нещодавні лазерні експерименти спостерігали за цим процесом у реальному часі, використовуючи іншу легуючу домішку (атом ксенону), іонізація якої викликає кулонівський викид частково сольватованого катіону натрію. У статті здійснено повне атомістичне моделювання процесу подвійної іонізації методом «насос-зонд» у випадку калію та в порівнянні з попереднім аналогічним моделюванням, проведеним для натрію [J. Chem. Phis. 161, 121101 (2024)]. Хоча феноменологія залишається по суті однаковою для обох лугів, слабкіша взаємодія між краплею та нейтральним атомом калію відносно натрію, попри те, що взаємодія в іонному стані є принаймні такою ж сильною, призводить до затриманої та повільнішої сольватації. На відміну від натрію передбачається, що кулонівський викид повністю сольватованого нековалентного комплексу K⁺Xe призведе до виштовхування обох частково сольватованих іонів, залишаючи після себе лише чисту краплю гелію.